水文地理学早期主要是对地表各类水体及其区域自然条件进行描述和制图。近代由于研究中数理技术的渗透，在定性描述之外又出现了定量计算描述。地表各类水体系泛指地理学研究的地球表层各种水域，如河流、湖沼、冰雪、与地表水密切联系的浅层地下水及海洋。
从全球看，水文地理学的研究对象分为陆地水和海洋两个方面。陆地水文是研究陆地上各种水体及其在具体地区上的综合特征，如位置、自然地理条件、大小、水情、空间及地区上的规律性，以及人类活动对水文情势的影响或水文效应。海洋水文地理从事海洋水文气象情势、海洋分区描述、世界大洋的大地测量及海底地形动态、河口海岸土壤特性等的研究。
水文地理学可以用水文学和地理学的方法进行研究，一般偏重后者。传统的手段是水文地理查勘和制图。现在，遥感方法包括卫星和航空遥感，开始应用于河流、冰川积雪、湖沼、土壤水、海洋以及水体环境条件方面的水文地理查勘。
数理方法正逐渐引入水文地理学的研究中，如主成分分析、模糊数学及灰色系统方法可用于水文地理分类和分区；时间序列分析用于水文地理动态；多元回归用于水文地理研究中的因果分析和现象预测；系统论、控制论和信息论用于水文地理学与自然地理、人文地理的其他分支学科的联系研究，以及与社会经济、生态环境问题的横向结合。
水文地理研究资料除了取自水册或水文年鉴外，各种地理条件下的水文实验站的资料也用于进行水文地带性或分布规律的研究。目前，已广泛地开展了用水文实验方法和定站观察测试方法来加强水文地理规律性的研究。
水文地理综合法主要是综合气候、地质、地貌、土壤、植被等自然地理要素，对水文地理现象作全面的分析。这种分析以地理系统学说作为基础，是研究工作的一种新途径。
水文地理学是地理学与水文学相结合而产生的学科。从地理科学的范畴来看，水是自然地理的基本要素之一，各种水体本身又是地理环境的基本单元。水文地理的研究与地理学其他部门学科，如与气候学、地貌学、土壤地理学、植物地理学等密切相联，形成了如水文气候学、河流学、流水地貌学、土壤水文学、森林水文学等分支学科。
针对具体区域的水文地理或区域水文研究，可隶属于区域地理学的研究范畴；海洋水文地理学偏重于海洋水体形态与水深的分布描述和制图，不涉及生物、矿产等资源的研究；大陆与海洋交界处的河口水文研究是陆地与海洋水文地理研究相结合的学科。
地表水的物理性质，水量的时空分布，以及海陆水体描绘制图等属于水文地理学的传统研究内容。地理科学和水文科学交叉扩展，导致水文地理学研究内容的拓广和概念的革新：对水体的看法，过去多限于自然方面，现代则更偏重于资源。对水资源的研究带动了水文学的研究，从而也促进了对水文地理学的研究。美国一些大学地理系水文课程的设置不用“水文地理”一词，而称“水资源地理”。
当前世界各国陆地水体己明显地受到人类活动的影响，例如工农业和生活污水对水体污染所造成的环境问题，或者大型水利设施(如跨流域调水工程等)改变环境条件，造成的环境影响等。这些问题都是在水体研究时不可回避的。
当代水文地理学面临的资源、环境等一系列问题，使它不仅在区域方面扩充了研究的尺度，而且也加强了研究的综合性。可以预料，对具体地区水、环境与人的关系的研究和在此基础上的水资源开发利用的综合水文研究，将是未来水文地理学，特别是中国水文地理学研究的两个重要任务。
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